DE3900780A1 - Schutzeinrichtung fuer den anlasser eines motors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für den Anlasser eines Motors in einem Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Schutzeinrichtung für den Anlasser eines Motors, die den Anlasser sofort oder zumindest kurz nach dem Starten des Motors abschalten kann.

Eine Schutzeinrichtung für den Anlasser eines Motors ist eine Einrichtung, die verhindert, daß der Anlassermotor eine zu lange Zeitspanne arbeitet, in welcher der Anlasser­ motor durch ein Brennen beschädigt wird. Es sind verschiedene Arten von Schutzeinrichtungen für Anlasser bekannt geworden. In der JP-GM 55-52 064 ist eine Schutzeinrichtung für einen Anlasser beschrieben, die einen Anlassermotor auf der Basis des Wertes der Klemmenspannung einer Batterie abschaltet, mit der der Anlassermotor versorgt wird.

Wenn ein Anlassermotor zu arbeiten beginnt, unterliegt die Klemmenspannung der Batterie einem plötzlichen Abfall aufgrund des hohen Stromes, der in den Anlasser fließt. Nachdem der Motor gestartet ist und mit eigener Kraft läuft, nimmt die Belastung des Anlassermotors ab, so daß die Batterieklemmen­ spannung wieder auf ihren ursprünglichen Pegel ansteigt. Bei der herkömmlichen Einrichtung wird die Batterieklemmen­ spannung mit einer Referenzspannung verglichen, und wenn die Batterieklemmenspannung die Referenzspannung überschreitet, wird festgestellt, daß der Motor gestartet ist, und die Stromzufuhr zum Anlassermotor wird unterbrochen.

Wenn jedoch bei dieser herkömmlichen Einrichtung die Kapazität der Batterie während des Anlassens erheblich abnehmen sollte, so kann die Batterieklemmenspannung nicht mehr über die Referenzspannung ansteigen, nachdem der Motor gestartet worden ist, so daß dem Anlassermotor kontinuierlich weiterer Strom zugeführt wird, auch wenn der Motor gestartet worden ist, so daß der Anlassermotor beschädigt werden oder durchbrennen kann.

Weiterhin nimmt die Referenzspannung über die Zeit allmählich ab, so daß dann, wenn der Anlasser für eine lange Zeitspanne betätigt wird, es aufgrund der Abnahme der Referenzspannung möglich ist, daß die Batterieklemmenspannung die Referenz­ spannung überschreitet und dadurch der Anlassermotor abge­ schaltet wird, bevor er ausreichend Gelegenheit gehabt hat, den Motor zu starten.

Weiterhin tritt bei dieser herkömmlichen Einrichtung das Problem auf, daß die Genauigkeit der Anlassersteuerung in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren schwankt, beispiels­ weise in Abhängigkeit vom Zustand der Batterie, der Luft­ temperatur und dem Zustand des Motors.

In der JP-OS 60-1 75 765 ist eine Schutzeinrichtung beschrieben, um einen Anlasser davor zu schützen, daß er von dem Motor überlaufen wird. Wenn ein Anlassermotor arbeitet, sind die Klemmenspannung und der Klemmenstrom des Anlassers von einer Welligkeit überlagert. Die Amplitude, also die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Extremwerten dieser Welligkeit ist kleiner, wenn der Motor gestartet ist und den Anlasser überläuft als dann, wenn der Motor gerade angelassen wird.

Bei dieser herkömmlichen Einrichtung wird die Amplitude der Welligkeit entweder von der Klemmenspannung oder dem Klemmen­ strom gemessen, und wenn der Amplitudenwert unter einen Referenzwert abnimmt, wird festgestellt, daß der Motor gestartet worden ist, so daß der Anlasser abgeschaltet wird. Die Amplitude der Welligkeit wird jedoch in nachteiliger Weise beeinflußt durch den Zustand der Batterie, den Zustand des Ladegenerators und Rauscheffekte, so daß eine derartige Anordnung bei der Realisierung in der Praxis Schwierigkeiten bereitet.

Eine andere herkömmliche Schutzeinrichtung für einen Anlasser verwendet eine Zeitsteuerung, die die Stromzufuhr zu einem Anlasser automatisch unterbricht, wenn eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist. Da jedoch die Zeitspanne, die zum Anlassen eines Motors erforderlich ist, von verschiedenen Faktoren abhängt, ist es schwierig, die vorgegebene Zeitspanne zu wählen, für die der Anlasser arbeiten darf. Wenn die vorgegebene Zeitspanne zu lang ist, bevor die Zeitsteuerung den Anlasser abschaltet, so wird der Anlasser von dem Motor für eine beträchtliche Zeitspanne in denjenigen Fällen über­ laufen, wo der Motor ordnungsgemäß startet. Wenn andererseits die vorgegebene Zeitspanne zu kurz ist, so wird in den Fällen, wo das Anlassen des Motors schwierig ist, die Zeitsteuerung den Anlasser abschalten, bevor er in der Lage gewesen ist, den Motor zu starten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schutzeinrichtung für den Anlasser eines Kraftfahrzeugmotors anzugeben, der unabhängig von äußeren Faktoren, wie z. B. Batteriezustand, Motorzustand und Temperatur, in der Lage ist, den Anlasser sofort oder sehr kurz nach dem Starten des Motors zuverlässig abzuschalten.

Bei der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung wird in vorteil­ hafter Weise ausgenutzt, daß dann, wenn ein Anlassermotor arbeitet, sowohl die Klemmenspannung als auch der Klemmenstrom des Anlassers von einer Welligkeit überlagert sind. Die Frequenz dieser Welligkeit ist niedriger während des Anlassens des Motors als danach, wenn der Motor gestartet ist und den Anlasser überläuft. Durch die Messung der Frequenz dieser Welligkeit ist es möglich, sofort festzustellen, wenn der Motor gestartet ist, und dann die Stromzufuhr zum Anlasser zu unterbrechen. Infolgedessen kann der Anlasser in zuver­ lässiger Weise davor geschützt werden, daß er durch Brennen beschädigt wird, hervorgerufen durch einen Betrieb für zu lange Zeitspannen.

Die Frequenz der Welligkeit wird nicht durch Faktoren, wie z. B. den Batteriezustand oder den Motorzustand beeinflußt, so daß es unter Verwendung der Frequenz der Welligkeit möglich ist, eine in hohem Maße exakte Steuerung des Anlassers durch­ zuführen.

Mit der Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Schutzeinrichtung für den Anlasser verhindern kann, daß der Anlasser zu lange läuft und Strom zieht, wenn es schwierig ist, den Motor zu starten.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Schutzein­ richtung für den Anlasser einen Schaltkreis, der die Strom­ zufuhr zum Anlasser unterbricht, sowie eine Rechenschaltung auf, die feststellt, wenn die Frequenz der Welligkeit, die entweder der Klemmenspannung oder dem Klemmenstrom des Anlassers überlagert sind, eine vorgegebene Frequenz über­ schritten hat, und die den Schaltkreis so steuert, daß er den Anlasser abschaltet, wenn die vorgegebene Frequenz über­ schritten worden ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Schutzeinrichtung für den Anlasser einen Schaltkreis, der die Stromzufuhr zu dem Anlasser unterbricht, sowie eine Rechenschaltung auf, die feststellt, wenn die Anzahl von Wellen der Welligkeit, die entweder der Klemmenspannung oder dem Klemmenstrom des Anlassers überlagert ist, eine vorge­ gebene Anzahl überschritten hat und die den Schaltkreis so steuert, daß er den Anlasser abschaltet, wenn die vorgegebene Anzahl überschritten worden ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Anlasser nicht nur bald nach dem Starten des Motors abgeschaltet werden, sondern der Anlasser kann auch automatisch abgeschaltet werden, wenn er für eine vorgegebene Zeitspanne gearbeitet hat, ohne den Motor starten zu können.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungs­ beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung für den Anlasser eines Motors;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Rechners der Schutz­ einrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Wellenformen von Klemmenspannung und Klemmenstrom eines Anlassers während des Anlassens eines Motors und nach dem Anlassen des Motors, wenn der Motor schneller läuft als der Anlasser;

Fig. 4 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung, wobei die Eingangssignalleitung des Rechners an den Magnetschalter angeschlossen ist;

Fig. 5 ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung, wobei die Frequenz der im Klemmenstrom des Anlassers überlagerten Welligkeit gemessen wird; und in

Fig. 6 ein Schaltbild einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung, wobei die Anzahl von der Klemmenspannung des Anlassers überlagerten Wellen der Welligkeit gezählt wird.

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, die ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform zeigt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird ein Anlasser 2 eines Kraftfahrzeug­ motors von einer Batterie 1 des Kraftfahrzeugs mit Energie versorgt. Der Anlasser 2 weist einen Anlassermotor 3 und einen Magnetschalter 4 auf. Der Anlassermotor 2 hat eine nicht dargestellte Ausgangswelle, auf der ein nicht darge­ stelltes Antriebsritzel angebracht ist. Das Antriebsritzel steht mit einem Hohlrad mit Innenverzahnung am Schwungrad des anzulassenden Motors in Eingriff.

Der Magnetschalter 4 hat zwei feste Kontakte 4 a und 4 b sowie einen beweglichen Kontakt 4 c, der normalerweise offen ist. Der feste Kontakt 4 a ist über eine Erregerspule mit Erde verbunden, wobei die Erregerspule eine Stromspule 4 d und eine Spannungsspule 4 e aufweist, die miteinander in Reihe geschaltet sind und zwischeneinander einen Abgriff S haben. Der feste Kontakt 4 a ist außerdem mit der positiven Klemme des Anlassermotors 3 verbunden. Der bewegliche Kontakt 4 c schließt, wenn am Abgriff S eine Spannung anliegt.

Ein Relais 6 hat zwei feste Kontakte 6 a und 6 b sowie einen beweglichen Kontakt 6 c, der normalerweise geschlossen ist. Der feste Kontakt 6 a ist an den Abgriff S des Magnetschalters 4 angeschlossen, während der feste Kontakt 6 b mit der positiven Klemme der Batterie 1 über einen Startschalter 7 verbunden ist. Der bewegliche Kontakt 6 c wird geöffnet, wenn ein Strom durch eine Erregerspule 6 d des Relais 6 hindurch­ fließt. Das Relais 6 bildet eine Schalteinrichtung, um die Zuführung des Stromes zum Anlasser 2 abzuschalten.

Das Relais 6 wird von einer Rechenschaltung 5 gesteuert, die kurz als Rechner bezeichnet wird. Dem Rechner 5 wird über eine Stromversorgungsleitung 5 a, die mit der einen Seite des Startschalters 7 verbunden ist, Strom zugeführt. Die Spannung der Batterie 1 wird an den Rechner 5 als Eingangssignal über eine Eingangssignalleitung 5 b angelegt. Der Rechner 5 liefert der Erregerspule 6 d des Relais 6 Strom über eine Ausgangssignalleitung 5 c, wenn die Erreger­ spule 6 d zu erregen ist. Der Rechner 5 ist außerdem über eine Erdleitung 5 d mit Erde verbunden.

Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau des Rechners 5. Ein Bandpaßfilter 51, eine Wellenformschaltung 52, ein Differen­ zierer 53, eine weitere Wellenformschaltung 54, ein Inte­ grator 54, ein Spannungskomparator 56 sowie eine Ausgangs­ schaltung 57 sind in Reihe zwischen die Eingangssignalleitung 5 b und die Ausgangssignalleitung 5 c geschaltet. Die Wirkungs­ weise von jedem dieser Elemente wird nachstehend näher erläutert.

Fig. 3 zeigt eine Kurve der Klemmenspannung V (Wellenform A) sowie eine Kurve des Klemmenstromes I (Wellenform B) des Anlassers 2 in Abhängigkeit von der Zeit während des Betriebes des Anlassers 2. Zwischen dem Zeitpunkt Null und dem Zeit­ punkt t 1 ist der Anlasser 2 abgeschaltet, so daß die Klemmen­ spannung den Wert V 1 hat und der Klemmenstrom I 1 = 0 ist.

Zum Zeitpunkt t 1 wird der Anlasser 2 eingeschaltet, und ein großer Einschaltstoßstrom I 3 fließt in den Anlasser 2. Der Wert bzw. die Größe des Einschaltstoßstromes wird bestimmt durch den Innenwiderstand des Anlassers 2 und der Batterie 1, den Widerstand der Verdrahtung sowie andere Parameter. Aufgrund des Einschaltstoßstromes fällt die Klemmenspannung plötzlich auf den Wert V 3 ab. Vom Zeitpunkt t 1 an nimmt die Drehzahl des Anlassermotors 3 zu, so daß der Klemmenstrom allmählich abnimmt und die Klemmenspannung allmählich an­ steigt.

Zwischen den Zeitpunkten t 1 und t 3 wird der Motor vom Anlasser 2 angelassen oder angeworfen. Zum Zeitpunkt t 3 startet der Motor und beginnt mit eigener Kraft zu laufen. Sobald der Motor gestartet worden ist, nimmt seine Drehzahl zu. Damit nimmt die Last des Anlassermotors 3 ab, so daß die Klemmenspannung ansteigt und der Klemmenstrom abnimmt, bezogen auf die Pegel vor dem Zeitpunkt t 3. Zum Zeitpunkt t 2 wird der Anlasser 2 abgeschaltet, so daß der Klemmenstrom auf den Wert Null abfällt und die Klemmenspannung wieder den Wert V 1 annimmt.

Es ist ersichtlich, daß eine große Wechselstromkomponente bzw. Wechselspannungskomponente, die als Welligkeit bezeichnet wird, dem Klemmenstrom sowie der Klemmenspannung des Anlassers überlagert sind. Während des Anlassens hat die Welligkeit eine Periode von Tc, und nachdem der Motor gestartet worden ist, hat die Welligkeit eine Periode von To. Diese Welligkeit wird hervorgerufen durch die Differenz der mechanischen Belastung des Anlassermotors 3 zwischen der Zündung und der Kompression des Motors. Während der Kompression des Motors ist das Drehmoment, das von dem Anlassermotor 3 geliefert werden muß, größer als während der Zündung, so daß der Anlasser-Klemmenstrom während der Kompression zunimmt und während der Zündung abnimmt.

Für die Klemmenspannung trifft der umgekehrte Fall zu. Die Frequenz der Welligkeit entspricht somit der Drehzahl des Motors. Da die Motordrehzahl während des Anwerfens oder Anlassens geringer ist als dann, wenn der Motor gestartet ist, ist die Periode Tc der Welligkeit während des Anlassens viel länger als die Periode To der Welligkeit, wenn der Motor gestartet ist. Im allgemeinen ist der Wert der Periode Tc einige Male größer als der Wert von To, so daß die Frequenz der Welligkeit (1/To), nachdem der Motor gestartet ist, einige Male höher ist als die Frequenz (1/Tc) während des Anlassens.

Gemäß der Erfindung wird die Frequenz der Welligkeit ver­ wendet, die entweder der Klemmenspannung oder dem Klemmen­ strom überlagert ist, und zwar als Angabe dafür, ob der Motor gestartet ist oder nicht. Sobald die Frequenz der Welligkeit einen bestimmten Pegel überschreitet, wird fest­ gestellt, daß der Motor gestartet ist, und der Anlasser 3 wird abgeschaltet.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Welligkeiten, die der Klemmenspannung überlagert sind, eine andere Amplitude haben als die Welligkeiten, die dem Klemmenstrom überlagert sind und daß die beiden Sätze von Welligkeiten um 180° außer Phase sind. Zu jedem beliebigen Zeitpunkt ist jedoch die Periode der Welligkeit auf der Klemmenspannung identisch mit der Periode der Welligkeit auf dem Klemmenstrom. Es spielt somit keine Rolle, welcher Satz von Welligkeiten gemessen wird, um die Frequenz der Welligkeiten zu bestimmen.

Als nächstes wird die Wirkungsweise dieser Ausführungsform für den Fall beschrieben, wo die Frequenz der Anlasser- Klemmenspannung gemessen wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 wird zuerst der Anlasser 2 betätigt, indem man den Startschalter 7 schließt. Wenn der Startschalter 7 geschlossen ist, wird dem Abgriff S des Magnetschalters 4 über den beweglichen Kontakt 6 c des Relais 6, der sich normalerweise in einer geschlossenen Position befindet, Strom zugeführt. Dieser Strom erregt die Stromspule 4 d und die Spannungsspule 4 e, und die von den Erregerspulen erzeugte Magnetkraft schließt den beweglichen Kontakt 4 c des Magnetschalters 4. Das Schließen des beweglichen Kontaktes 4 c verbindet den Anlassermotor 3 mit der Batterie 1. Es wird dafür gesorgt, daß das nicht dargestellte Antriebsritzel mit dem Hohlrad des Schwungrades des Motors in Eingriff kommt, und der Anlassermotor 3 beginnt zu rotieren und den Motor anzulassen.

Die Anlasser-Klemmenspannung wird dem Rechner 5 über die Eingangssignalleitung 5 b zugeführt. Das Eingangssignal wird zunächst von dem Bandpaßfilter 51 gefiltert. Der Bandpaßfilter 51 beseitigt die Gleichstromkomponente und das Rauschen, beispielsweise das Rauschen durch Kommutierungsfunken, aus dem Eingangssignal und erzeugt ein Ausgangssignal, das nur die Welligkeit enthält, die der Klemmenspannung überlagert war.

Die Welligkeit geht dann durch die Wellenformschaltung 52 hindurch, welche die Welligkeit in Impulse umwandelt. Die Impulse werden vom Differenzierer 53 differenziert, und das differenzierte Ausgangssignal wird von der nächsten Wellen­ formschaltung 54 wieder zurück in Impulse umgewandelt. Auf diese Weise können Impulse mit einer Frequenz, die exakt der der ursprünglichen Welligkeit entspricht, erzeugt werden, unabhängig von der Größe oder dem Wert der Welligkeit.

Der Integrator 55 integriert die Impulse, die von der Wellen­ formschaltung 54 abgegeben werden, über eine vorgegebene Zeitspanne und wird dann zurückgesetzt. Er erzeugt eine Ausgangsspannung, die der Frequenz der Impulse entspricht, die ihm während der vorgegebenen Zeitspanne zugeführt worden sind, während der die Integration durchgeführt wird. Somit entspricht das Ausgangssignal des Integrators 55 der Frequenz der Welligkeit. Der Integrator 55 führt somit eine Frequenz- Spannungs-Wandlung durch.

Die Ausgangsspannung des Integrators 55 wird dem Spannungs­ komparator 56 zugeführt, der diese Spannung mit einer vorge­ gebenen Referenzspannung vergleicht, die einer Frequenz von 1/To entspricht, welches die Frequenz der Welligkeit der Klemmenspannung ist, wenn der Motor gestartet ist. Wenn die Spannung, die dem Spannungskomparator 56 vom Integrator 55 zugeführt wird, die Referenzspannung überschreitet, so erzeugt die Ausgangsschaltung 57 ein Ausgangssignal, welches die Erregerspule 6 d des Relais 6 über die Ausgangssignalleitung 5 c erregt. Anderenfalls erzeugt die Ausgangsschaltung 57 kein Signal, und die Erregerspule 6 d bleibt nicht erregt.

Wenn die Erregerspule 6 d erregt ist, öffnet sie den beweglichen Kontakt 6 c, und die Stromzuführung zu den Erregerspulen 4 d und 4 e des Magnetschalters 4 wird unterbrochen. Dies bewirkt, daß der bewegliche Kontakt 4 c in seine normalerweise offene Stellung zurückkehrt, und die Zuführung von Strom von der Batterie 1 zum Anlassermotor 3 wird abgeschaltet. Zur gleichen Zeit bewirkt der Magnetschalter 4 das Ausrücken des nicht dargestellten Antriebsritzels des Anlassermotors 3 aus dem Hohlrad des Schwungrades des Motors.

Infolgedessen wird der Anlasser 2 abgeschaltet, sobald der Motor gestartet ist, und der Motor wird daran gehindert, den Anlasser 2 zu schnell laufen zu lassen. Dementsprechend kann eine Beschädigung des Anlassermotors 3 durch ein Durch­ brennen, weil er zu lange läuft, ebenso verhindert werden, wie ein zu schnelles Laufen, das sonst durch die Kraftüber­ tragung von dem angelassenen Motor auftreten könnte.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 ist die Stromversorgungsleitung 5 a an den Startschalter 7 angeschlossen, aber es ist auch möglich, sie stattdessen mit der positiven Klemme der Batterie 1 oder der Einschaltposition des Zündschlosses zu verbinden. Es wird jedoch bevorzugt, die Stromversorgungsleitung mit dem Startschalter 7 zu verbinden, da dadurch vermieden wird, daß eine Welligkeit vom Anlassermotor 3 hervorgerufen wird, die unerwünschte Wirkungen erzeugen könnte, wenn die Stromver­ sorgungsleitung 5 a direkt mit der Batterie 1 verbunden ist.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei die Eingangssignalleitung 5 b mit dem festen Kontakt 4 a des Magnetschalters 4 des Anlassers 2 verbunden ist. Bei einer derartigen Anordnung können, in gleicher Weise wie oben beschrieben, unerwünschte Effekte aufgrund der Welligkeit, die von dem Anlassermotor 3 hervorgerufen wird, eliminiert werden. Diese Ausführungsform ist sonst in gleicher Weise aufgebaut wie die Ausführungsform gemäß Fig. 1 und bietet die gleichen Vorteile.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei die Frequenz der Welligkeit, die dem Klemmenstrom des Anlassers 2 überlagert ist, gemessen wird. Ein Nebenschluß­ widerstand oder Shunt 8 zur Strommessung ist zwischen die positive Klemme der Batterie 1 und den festen Kontakt 4 b des Magnetschalters 4 geschaltet. Die Eingangssignalleitung 5 b des Rechners 5 ist mit dem Shunt 8 verbunden. Der Rechner 5 bestimmt die Frequenz der Welligkeit in dem Signal, das ihm zugeführt wird, in genau derselben Weise wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, und wenn die Frequenz einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Anlasser 2 abge­ schaltet. Im übrigen ist der Aufbau dieser Ausführungsform der gleiche wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei der Anlasser 2 abgeschaltet wird, wenn die Anzahl von Wellen der Welligkeit, die der Anlasser-Klemmenspannung überlagert ist, einen vorgegebenen Wert überschreitet. Der Aufbau dieser Ausführungsform ist sonst der gleiche wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, mit der Ausnahme, daß der Rechner 5 gemäß Fig. 1 durch einen Rechner 15 ersetzt ist, der die Welligkeit zählt. Der Rechner 15 hat eine Eingangs­ signalleitung 15 a, die mit dem Startschalter 7 verbunden ist, eine Erdleitung 15 b, die mit Erde verbunden ist, und eine Ausgangssignalleitung 15 c, die die Erregerspule 6 d des Relais 6 gegebenenfalls mit Strom versorgt.

Die Klemmenspannung des Anlassers 2 wird dem Rechner 15 über die Eingangssignalleitung 15 a zugeführt und der Rechner 15 zählt die Anzahl von Wellen der Welligkeit, die der Klemmen­ spannung überlagert ist. Wenn die Anzahl von Impulsen einen vorgegebenen Wert überschreitet, so erregt der Rechner 15 die Erregerspule 6 d des Relais 6 über die Ausgangssignal­ leitung 15 c, der Anlasser 2 wird abgeschaltet, und das Ritzel des Anlassers 2 wird gegenüber dem Hohlrad des Motors ausge­ rückt, wie es oben im einzelnen beschrieben ist.

Schaltungen zum Zählen von Wellen sind an sich bekannt, und es kann jede herkömmliche Schaltung als Rechenschaltung oder Rechner 15 verwendet werden. Der Rechner 5 gemäß Fig. 2, der zur Frequenzbestimmung verwendet wird, kann so umfunktioniert werden, daß er als Schaltung zum Zählen von Wellen arbeitet, indem man den Integrator 55 eine kontinuierliche Integration durchführen läßt, anstatt ihn nach einer vorgegebenen Zeit­ spanne zurückzusetzen.

Durch das Zählen der Anzahl von Wellen der Welligkeit und das Abschalten des Anlassers 2, wenn ein vorgegebener Pegel überschritten worden ist, ist diese Ausführungsform einer Schutzeinrichtung für den Anlasser geeignet, zu verhindern, daß der Anlasser 2 von dem Motor für lange Zeitspannen über­ laufen wird, und daß der Anlasser 2 zu lange Strom führt, wenn es schwierig ist, den Motor anzulassen.

Wenn beispielsweise die Periode Tc jeder Welle der Welligkeit der Klemmenspannung während des Anlassens 0,2 Sekunden beträgt, die Periode To jeder Welle der Welligkeit nach dem Starten des Motors 0,04 Sekunden beträgt und der Rechner 15 so eingestellt ist, daß er den Anlasser 2 nach der Zählung von 100 Wellen abschaltet, wenn der Motor angelassen wird, aber nicht startet, so wird der Rechner 15 den Anlasser 2 nach
(100 Wellen ×0,2 Sekunden pro Welle) = 20 Sekunden abschalten, und der Anlasser 2 wird daran gehindert, zu lange zu laufen.

Wenn andererseits der Motor sofort starten sollte, wird der Anlasser 2 nach
(100 Wellen ×0,04 Sekunden pro Welle) = 4 Sekunden abgeschaltet, so daß der Motor daran gehindert wird, für eine zu lange Zeitspanne den Anlasser 2 zu überlaufen. Unabhängig davon, ob der Motor bald oder überhaupt nicht startet, kann der Anlasser 2 somit davor geschützt werden, daß er eine Beschädigung durch Durchbrennen erleidet, weil der Anlasser etwa zu lange Strom führt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 wird die Anzahl von Wellen der Welligkeit gezählt, die der Klemmenspannung überlagert ist. Es ist jedoch stattdessen auch möglich, die Anzahl von Wellen der Welligkeit zu zählen, die dem Klemmen­ strom überlagert ist, indem man die Eingangssignalleitung 15 b an einen Shunt 8 anschließt, der in ähnlicher Weise wie bei der Anordnung gemäß Fig. 5 zwischen die Batterie 1 und den festen Kontakt 4 b des Magnetschalters 4 geschaltet ist.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Elemente, welche die Schutzeinrichtung für den Anlasser bilden, getrennt vom Anlasser 2 selbst vorgesehen, jedoch ist es auch möglich, die Schutzeinrichtung für den Anlasser sowie den Anlasser 2 selbst in einer einzigen Einrichtung zu kombinieren.

Claims (6)

1. Schutzeinrichtung für den Anlasser eines Motors, gekennzeichnet durch

• - einen Schaltkreis (6), der zwischen eine Batterie (1) und einen Anlasser (2) eines Motors geschaltet ist; und
• - eine Rechenschaltung (5), die entweder die Frequenz der Welligkeit, die der Klemmenspannung (V) des Anlassers (2) überlagert ist, oder die Frequenz der Welligkeit, die dem Klemmenstrom (I) des Anlassers (2) überlagert ist, mißt, und die den Schaltkreis (6) so steuert, daß die Stromzuführung von der Batterie (1) zum Anlasser (2) unterbrochen wird, wenn die Frequenz der gemessenen Welligkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anlasser einen Anlassermotor (3) und einen Magnet­ schalter (4) aufweist, wobei der Magnetschalter (4) eine Erregerspule (4 d, 4 e) und einen beweglichen Kontakt (4 c) umfaßt, der zwischen den Anlassermotor (3) und die Batterie (1) geschaltet ist, wobei der bewegliche Kontakt (4 c) nur dann geschlossen wird, wenn die Erregerspule (4 d, 4 e) erregt ist;
daß der Schaltkreis (6) ein Relais mit einer Erregerspule (6 d) und einen beweglichen Kontakt (6 c) aufweist, der nur dann offen ist, wenn die Erregerspule (6 d) erregt ist, wobei der bewegliche Kontakt (6 c) des Schaltkreises (6) zwischen die Batterie (1) und die Erregerspule (4 d, 4 e) des Magnet­ schalters (4) des Anlassers (2) geschaltet ist;
und daß die Rechenschaltung (5) eine Ausgangsschaltung (57) aufweist, um die Erregerspule (6 d) des Relais (6) zu erregen, wenn die Frequenz der Welligkeit den vorgegebenen Wert über­ schreitet.

3. Schutzeinrichtung für den Anlasser eines Motors, gekennzeichnet durch

• - einen Schaltkreis (6), der zwischen eine Batterie (1) und einen Anlasser (2) eines Motors geschaltet ist; und
• - eine Rechenschaltung (15), die entweder die Anzahl von Wellen der Welligkeit, die der Klemmenspannung (V) des Anlassers (2) überlagert ist, oder die Anzahl von Wellen der Welligkeit, die dem Klemmenstrom (I) des Anlassers (2) überlagert ist, zählt, und die den Schaltkreis (6) so steuert, daß die Stromzuführung von der Batterie (1) zum Anlasser (2) unterbrochen wird, wenn die gezählte Anzahl von Wellen der Welligkeit einen vorgegebenen Wert über­ schreitet.

4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anlasser (2) einen Anlassermotor (3) und einen Magnetschalter (4) aufweist, wobei der Magnetschalter (4) eine Erregerspule (4 d, 4 e) und einen beweglichen Kontakt (4 c) umfaßt, der zwischen den Anlassermotor (3) und die Batterie (1) geschaltet ist, wobei der bewegliche Kontakt (4 c) nur dann geschlossen wird, wenn die Erregerspule (4 d, 4 e) erregt ist;
daß der Schaltkreis (6) ein Relais mit einer Erregerspule (6 d) und einem beweglichen Kontakt (6 c) aufweist, der nur dann geöffnet ist, wenn die Erregerspule (6 d) des Schalt­ kreises (6) erregt ist, wobei der bewegliche Kontakt (6 c) des Schaltkreises (6) zwischen die Batterie (1) und die Erregerspule (4 d, 4 e) des Magnetschalters (4) des Anlassers (2) geschaltet ist;
und daß die Rechenschaltung (15) eine Ausgangsschaltung (57) aufweist, um die Erregerspule (6 d) des Relais (6) zu erregen, wenn die Anzahl von Wellen der Welligkeit den vorgegebenen Wert überschreitet.

5. Anlasserystem für einen Motor, gekennzeichnet durch

• - eine Batterie (1);
• - einen Anlassermotor (3);
• - einen Magnetschalter (4) mit einer Erregerspule (4 d, 4 e) und einem beweglichen Kontakt (4 c), der nur dann ge­ schlossen wird, wenn die Erregerspule (4 d, 4 e) erregt ist, wobei der bewegliche Kontakt (4 c) zwischen den An­ lassermotor (3) und die Batterie (1) geschaltet ist;
• - einen Startschalter (7);
• - ein Relais (6) mit einer Erregerspule (6 d) und einem beweglichen Kontakt (6 c), der zwischen die Erregerspule (4 d, 4 e) des Magnetschalters (4) und die Batterie (1) über den dazwischenliegenden Startschalter (7) geschaltet ist, wobei der bewegliche Kontakt (6 c) des Relais (6) nur dann geöffnet wird, wenn die Erregerspule (6 d) des Relais (6) erregt ist; und
• - eine Rechenschaltung (5), die entweder die Frequenz der Welligkeit, die der Klemmenspannung (V) des Anlassers (2) überlagert ist, oder die Frequenz der Welligkeit, die dem Klemmenstrom (I) des Anlassers (2) überlagert ist, mißt und die die Erregerspule (6 d) des Relais (6) erregt, wenn die gemessene Frequenz der Welligkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet.

6. Anlassersystem für einen Motor, gekennzeichnet durch

• - eine Batterie (1);
• - einen Anlassermotor (3);
• - einen Magnetschalter (4) mit einer Erregerspule (4 d, 4 e) und einem beweglichen Kontakt (4 c), der nur dann ge­ schlossen wird, wenn die Erregerspule (4 d, 4 e) erregt ist, wobei der bewegliche Kontakt (4 c) zwischen den Anlassermotor (3) und die Batterie (1) geschaltet ist;
• - einen Startschalter (7);
• - ein Relais (6) mit einer Erregerspule (6 d) und mit einem beweglichen Kontakt (6 c), der zwischen die Erregerspule (4 d, 4 e) des Magnetschalters (4) und die Batterie (1) mit dem zwischengeschalteten Startschalter (7) geschaltet ist, wobei der bewegliche Kontakt (6 c) des Relais (6) nur dann geöffnet wird, wenn die Erregerspule (6 d) des Relais (6) erregt ist; und
• - eine Rechenschaltung (15), die die Anzahl von Wellen der Welligkeit, die der Klemmenspannung (V) des Anlassers (2) überlagert ist, oder die Anzahl von Wellen der Welligkeit, die dem Klemmenstrom (I) des Anlassers (2) überlagert ist, zählt, und die die Erregerspule (6 d) des Relais (6) erregt, wenn die gezählte Anzahl von Wellen einen vorge­ gebenen Wert überschreitet.